陳向奎 劉新向

摘要：利用紅外線反射型傳感器模塊TX05D及語音錄放模塊BA1530設(shè)計危險場地語音提示裝置。當人體通過紅外線檢測區(qū)域時，該裝置會檢測到人阻擋了紅外線并立即發(fā)出此地為危險場地、請勿靠近等語音，提醒靠近該區(qū)域的人立即離開。該裝置抗干擾能力強、工作穩(wěn)定，使用方便。適宜于安裝在液化氣站、高壓開關(guān)柜、電力變壓器等危及人身安全的處所使用。

關(guān)鍵詞：語音提示;紅外;TX05D;BA1530

中圖分類號：TM93 ? ? ?文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）25-0188-02

1 背景

利用紅外線反射型傳感器模塊及語音錄放模塊，設(shè)計了危險場地語音提示裝置。當有人進入紅外線保護監(jiān)測區(qū)域時，紅外線會被人體阻斷，紅外發(fā)射管同排對側(cè)安裝的光敏接收管會接收到經(jīng)人體反射回來的紅外信號，經(jīng)紅外接收管接收的紅外信號轉(zhuǎn)換成電信號交給TX052D的后繼電路進行信號處理，在TX052D的輸出端發(fā)出控制信號，輸出控制信號驅(qū)動BA1530語音模塊播放語音，提醒進入危險區(qū)域的人員立即離開，保障人身和設(shè)備安全[1-3]。

2 電路結(jié)構(gòu)及工作原理

圖1為紅外語音報警提示裝置電路原理圖，主要由紅外線反射型傳感器模塊IC1（TX05D）、晶體三極管VT（9013）及語音錄放模塊IC2（BA1530）等器件組成。

紅外線反射型傳感器TX05D發(fā)出紅外線，檢測是否有人或物體進入到危險區(qū)域，如果檢測到紅外線被遮擋，傳感器接收被反射回來的信號進行處理，使輸出端置高電平，驅(qū)動VT三極管導(dǎo)通，從而使得語音模塊BA1530播放端口信號使能，通過揚聲器播放事先錄制的語音，提醒進入危險區(qū)域。

2.1 紅外線反射型傳感器模塊TX05D

IC1（TX05D ）是一體化的紅外反射型傳感器模塊，內(nèi)置紅外發(fā)射電路、接收電路和信號處理電路。當發(fā)射的紅外光線被遮擋時，接收到反射回來的信號，實現(xiàn)對進紅外區(qū)域的人和物體的檢測，對反射回來的信號進行處理后輸出高電平信號，驅(qū)動后繼電路進行工作。由于紅外發(fā)射、紅外接收和信號處理電路已經(jīng)內(nèi)置于模塊內(nèi)，TX05D對外部連接只有三個端口，使用方便，TX05D外形和引線見圖2所示。

TX05D是三端器件，工作電壓5～12V，紅色線接電源正極，屏蔽線接電源負極，藍色線作為輸出信號線，當紅外線沒有被人或物體阻擋時輸出為低電平。通過調(diào)節(jié)孔可以調(diào)整紅外發(fā)送和反射距離，檢測距離為0～120cm，內(nèi)置限流電路，當外接負載電路超過額定負載時啟動保護，可以保護內(nèi)部組件和外部負載電路安全工作。常用在危險保護、阻擋物識別、計數(shù)及入侵防護等方面。

上電后TX05D紅外發(fā)射管發(fā)出38KHZ的調(diào)制紅外線，當有物體進入檢測區(qū)域遮擋了紅外線，部分紅外線會被反射并被紅外接收管接收，由內(nèi)部模塊對反射回來的信號進行放大、解調(diào)、整形等處理，然后在輸出端即藍色輸出信號線輸出高電平[4]，紅外檢測距離與輸入工作電壓高低有關(guān)，輸入電壓高紅外發(fā)射功率強檢測距離遠。由于內(nèi)部采用帶補償?shù)目垢蓴_芯片和紅外調(diào)制技術(shù)，TX05D抗干擾能力較高。

2.2 語音錄放模塊BA1530

BA1530是一款優(yōu)秀的單片語音錄放模塊，工作電壓5～6V，可以錄制20s語音信息，采用雙向I/O技術(shù)，可以直接使用揚聲器進行語音錄制代替了話筒的功能，無須外部元件;采用模擬/多電平存儲技術(shù)避免語音進行模數(shù)、數(shù)模轉(zhuǎn)換時因量化壓縮引起的語音失真;使用非易失閃存不用擔心掉電語音數(shù)據(jù)丟失并可重復(fù)錄放。主要應(yīng)用在語音錄放、語音玩具等消費類電子產(chǎn)品中[5]。

利用BA1530外接兩個按鍵、一個揚聲器即可完成一套高品質(zhì)的語音錄、放功能的設(shè)備，BA1530的4號引腳連接錄音按鍵，觸動S2（REC）按鍵后進入錄音模式，V1錄音指示燈點亮，利用揚聲器作為話筒可以開始進行錄制語音，語音錄制完成或者內(nèi)部存儲空間存滿后釋放S2按鍵。5號引腳是語音播放觸發(fā)信號輸入端，低電平有效，可以通過外接按鍵S1（PLAY），手動觸發(fā)語音播放，也可以利用脈沖觸發(fā)，前級電路檢測到信號后輸出低電平觸發(fā)語音播放功能。

基于TX05D紅外監(jiān)測裝置采用脈沖觸發(fā)方式工作，當紅外模塊發(fā)射的紅外線沒有被人或物體阻擋時，TX05D輸出信號為低電平，此時三極管VT工作在截止區(qū)，BA1530語音播放引腳為高電平，不會播放錄音。當人或物體進入了紅外檢測區(qū)域時，TX05D接收到反射回來的信號并轉(zhuǎn)換成電信號，對該信號進行放大、調(diào)制、整形、比較等處理后，輸出高電平，該高電平連接三極管VT的基極，三極管導(dǎo)通工作，BA1530語音播放輸入引腳為低電平，觸發(fā)語音播放，播放事先錄制好的語音，提醒進入檢測區(qū)域的人離開避免發(fā)生危險。

基于TX05D紅外監(jiān)測裝置采用+6V供電，采用降壓、整流、濾波等過程，輸出電壓經(jīng)過7806穩(wěn)壓后提供系統(tǒng)使用[6-7]，危險場地語音提示裝置電源電路見圖3所示。

3 結(jié)束語

由于該裝置采用了一體化紅外線反射型傳感器模塊及語音錄放模塊，不但使電路結(jié)構(gòu)簡化且具有良好的抗干擾能力，還可提高抗震性能。本裝置已在高壓開關(guān)柜安裝使用，經(jīng)實際使用證明，效果很好。

參考文獻：

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[6] 肖景和，趙健.紅外線熱釋電與超聲波遙控電路[M].北京：人民郵電出版社，2003.

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